Variants of the symmetry-based indicator
基于模糊度的指标[H. C. Po,黑腹拟步行虫A. Vishwanath,H. Watanabe,Nat. Commun. 8,50(2017)]是在能带理论中诊断拓扑材料的实用工具。在本文中,我们提出了两个方向来推广其他类别的拓扑材料的基于拓扑的指标。一个是超导体。对原子绝缘体和平凡真空哈密顿量的仔细定义产生了超导体特有的基于量子力学的指标。另一种是对ingap边界状态。原子绝缘体的一个子集,如那些本地化的内部的单位细胞的原子绝缘体的组的商给我们的基于双折射的指标,用于检测ingap角,铰链,和表面状态。
2019-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Sublattice-enriched tunability of bound states in second-order topological insulators and superconductors
尖角处的束缚态被广泛认为是二维二阶拓扑绝缘体和超导体的标志。在这项工作中,我们表明,亚晶格自由度的存在可以丰富边界上的束缚态的可调性,从而解除对它们的位置的限制。我们采用具有蜂窝晶格结构的Kane-Mele模型来说明基本物理。通过在模型中引入面内交换场,我们发现由交换场诱导的边界狄拉克质量对边界亚晶格终止有敏感的依赖性。我们发现,敏感的亚晶格依赖性可以导致束缚态出现在一个特定类型的边界缺陷命名为亚晶格畴壁,如果交换场是铁磁性质,即使在没有任何尖锐的角落上的边界。值得注意的是,这种敏感的依赖边界狄拉克质量上的边界子晶格终止允许的位置的束缚态被操纵到任何地方的边界上的一个适当设计的样品。随着传统的s波超导模型的进一步引入,我们发现,无论交换场是铁磁,反铁磁,或亚铁磁,高度可控的马约拉纳零模式可以实现在亚晶格畴壁。我们的工作重塑了对二阶拓扑相边界物理的理解,同时为实现高度可控的束缚态提供了潜在的应用途径。
2023-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Higher order topological superconductors as generators of quantum codes
我们表明,相互作用可以驱动一类高阶拓扑超导体(HOTSC)到对称性丰富的拓扑有序相拓扑量子纠错码的例子。在二维空间中,相互作用的HOTSC实现了各种拓扑有序的表面和颜色编码。在三维空间中,相互作用可以驱动HOTSC保护子系统对称性到最近发现的分形相。我们明确地涉及费米子宇称运营商的HOTSC的无隙激发威尔逊代数的对称性丰富的量子代码。交叉Majorana线阵列为实现分形物质和探测HOTSC与拓扑有序相之间的量子相变提供了实验平台。
2018-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Geometric Induction in Chiral Superconductors
我们考虑了由于超导性,电磁性和弹性的相互作用,这是独特的层状手性超导体的薄膜的影响。其中一些应该在现有技术的范围内,并且可以用于表征材料。更有推测性的是,它们提供的约瑟夫森结的丰富控制可能会找到有用的应用。
2020-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Deficiency of the scaling collapse as an indicator of a superconductor-insulator quantum phase transition
有限尺寸标度分析是一种被广泛接受的方法,用于识别和表征超导、磁性和绝缘系统中的量子相变(QPT)。我们正式应用这种分析的形式适合于QPT在2维超导薄膜磁场驱动的超导金属过渡在1维钼锗纳米线。尽管显然不适用于纳米线,二维缩放方程导致高质量的缩放崩溃的纳米线电阻的温度和电阻范围内的可比性或更好的是在膜的分析中接受的。我们的研究结果表明,外观和质量的缩放崩溃本身是不是一个可靠的指标QPT。我们还观察到了零偏异常(ZBA)的符号变化的非线性电阻,发生在临界场的意外QPT。这种行为通常被认为是对过渡的额外确认。我们认为,在纳米线,非线性是由电子加热,并没有关系的临界波动。我们的观察表明,类似于标度崩溃,ZBA的符号变化可能是QPT的误导性指标。
2020-06-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonreciprocal optical response in parity-breaking superconductors
超导电性,一种宏观量子态的出现,产生独特的电磁响应,导致磁场的完美屏蔽和零电阻。在本文中,我们提出具有空间反转对称性破缺的超导体具有巨大的非互易光学现象,如光电流产生和二次谐波产生。非互易光学响应在低频区域表现出发散行为,并且起源于宇称破缺超导体特有的双重指标,即非互易超流密度和Berry曲率导数。此外,机制和频率依赖性与超导体中保持的时间对称性密切相关。这种关系对于探索超导对称性的时空结构是有用的。这些指标表征了非互易光学响应的低频特性,从而量化了超导体在非互易光学中的性能。
2021-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Translation symmetry-enriched toric code insulator
我们介绍了一个二维的电子绝缘体,拥有一个复曲面代码的拓扑秩序丰富的平移对称性。这种状态可以通过双涡旋凝聚使弱拓扑超导体无序化来实现。它被称为复曲面编码绝缘体,其任意子激发由电荷- $e$电荷子、中性费米子和两种类型的介子组成。由于一维拓扑超导体的分数约瑟夫森效应,它们的运动受到约束,因此存在两种类型的介子。重要的是,这两种类型的视子是由一个离散的平移对称性,并有一个相互的半离子编织统计,导致一个类似于温的格片模型和Kitaev的蜂窝模型的类型的heterogeny富集。我们使用三流体耦合线模型构造了这个态,并详细分析了任意子的光谱和编织统计,揭示了由于平移而导致的自旋富集的本质。我们还讨论了潜在的物质实现,并提出了一个带理论的状态的理解,适合它到一个一般的框架,研究在强相互作用的弱拓扑相的fractionalization。
2022-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical model for magnetooptic imaging
提出了一种磁光成像的理论模型。该模型给出了一个详细的描述的磁光指示器和光学成像系统,在检测器平面的强度是由一组衍射积分。为了证明该模型的适用性,在超导体中的单涡成像的一些问题进行了研究。结果表明,有用信号与超导体的穿透深度、指示器的灵敏度和厚度密切相关。
2002-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Possible indicators for low dimensional superconductivity in the quasi-1D carbide Sc3CoC4
过渡金属碳化物Sc 3CoC 4由准一维(1D)结构组成,其中[CoC 4] $_{\inft}$聚阴离子链嵌入钪基质中。在环境温度下,Sc 3CoC 4显示金属行为。然而,在较低的温度下,已观察到的电荷密度波形成约143 K,其次是在72 K的结构相变。低于T_(1)onset_c = 4.5K时,多晶样品变为单晶。由Hc 1(0)和Hc 2(0)值可估计出伦敦穿透深度(λ_L ~= 9750埃)和Ginsburg-Landau(GL)相干长度(λ_GL ~= 187埃)。由此得到的GL参数(κ ~= 52)将Sc 3CoC 4分类为II型超导体。在这里,我们比较了Sc_3CoC_4的令人困惑的超导特性,如不寻常的温度依赖性i)比热异常,ii)在T_c处的上临界场H_c2(T),iii)磁滞曲线,与各种相关的低维超导体:例如,准一维超导体(SN)_x或二维过渡金属二硫属化物。我们的研究结果确定Sc 3CoC 4作为准一维超导体的新候选者。
2010-11-24 cond-mat.supr-con
High-throughput Investigations of Topological and Nodal Superconductors
对称性指标的理论,使数据库搜索拓扑材料在正常的导电阶段,这导致了几个非线性拓扑材料数据库。到目前为止,这样一个数据库的拓扑超导体尚未实现,因为缺乏信息的配对对称性的现实材料。在这项工作中,避开这个问题,我们解决了另一个问题:预测的拓扑和节点超导性的材料为每个单值表示的点群。基于最近开发的超导体的对称性指标,我们提供了全面的映射从配对对称性拓扑或节点超导性质的无机晶体结构数据库中列出的超导材料。我们定量地表明,大约90%的计算材料是拓扑或节点超导体时,属于一个一维的非平凡的irrep点群的配对被假定。当材料是表征强化的节点超导体时,节点的位置和形状也被识别。这些数据汇总在\textit{Database of Topological and Nodal Supercoductors}。我们还提供了一个子程序\textit{Topological Supercon},它允许用户通过上传第一性原理计算的结果作为输入来检查任何材料本身的超导相的拓扑性质。我们的数据库和子程序,结合实验,将帮助我们理解的配对机制,并促进实现长期寻求的马约拉纳费米子有希望的拓扑量子计算。
2022-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum interference in a superconductor-${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$-superconductor Josephson junction
本文研究了由两个相同的${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$波超导体组成的约瑟夫森结的输运性质。用递归格林函数方法计算了垂直磁场作用下的超导电流,发现当MBT处于不同的磁状态时,其量子干涉呈现出不同的模式。在反铁磁状态下,MBT是一个轴子绝缘体,支撑着一个扩展的“铰链”超电流,这导致了一个正弦干涉图案随场强衰减。在铁磁状态下,MBT是一个陈氏绝缘体和不平衡的手征超电流的相对边缘引起高度不对称的干涉图案。如果当费米能级被调谐到导带中时,MBT变成金属,则由于均匀分布的体超电流,干涉呈现出夫琅和费图案。我们的工作揭示了一个强有力的指标,以确定不同阶段的MBT,可以直接通过实验进行验证。
2022-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Towards complete characterization of topological insulators and superconductors: A systematic construction of topological invariants based on Atiyah-Hirzebruch spectral sequence
Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN(理化学研究所交叉理论数学科学中心(iTHEMS));Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理所引力物理与量子信息中心)
本文提出了一种系统性框架,用于构造大部分对称类的拓扑不变量,通过在动量空间中利用最近发展的Atiyah-Hirzebruch谱序列,展示了如何构建时间反演对称的自旋超导体的拓扑不变量,并验证了这些不变量在随机生成的对称哈密顿量中的有效性,从而完全表征了159个空间群的K群。
2026-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Unified understanding of symmetry indicators for all internal symmetry classes
电子能带结构的对称性和拓扑性之间的相互作用一直是凝聚态物理的中心课题之一。最近,人们已经清楚地认识到,可以通过聚焦价带的对称表示而不计算威尔逊圈来提取关于能带拓扑的各种有用信息。在这项工作中,我们扩展了以前的研究对这个问题的所有10 Altland-Zirnbauer对称类中的每230个空间群。我们得出各种一般性的声明,应该是有用的拓扑超导体和拓扑半金属的搜索。
2018-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higher-order Weyl superconductors with anisotropic Weyl-point connectivity
外尔超导体的特征是三维(3D)布里渊区中的零能量外尔点和连接这些外尔点在表面上的投影的弧态。我们报道,高阶外尔超导体可以实现奇宇称拓扑超导体的时间反演对称性被打破的周期驱动。与传统的Weyl点不同,块体中的高阶Weyl点将二维的一阶和二阶拓扑相分开,而在曲面上,它们的投影不仅由传统的曲面Majorana弧连接,而且由铰链Majorana弧连接.我们表明,通过马约拉纳弧的外尔点连接在很大程度上丰富了底层的高阶拓扑结构,并成为各向异性的表面取向。我们确定各向异性的Weyl点连接作为高阶Weyl材料的一个特征。由于每个2D子系统可以通过固定的周期性驱动被挑出来,我们提出了如何在2D高阶拓扑相位的马约拉纳零模式可以在实验中检测和操纵。
2020-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higher-order topological superconductors characterized by Fermi level crossings
本文提出费米能级交叉可作为二维D类超导体高阶拓扑的稳健指标,并通过体哈密顿量直接识别交叉点,建立有隙体态与Majorana角态的对应关系,为统一表征高阶拓扑超导体提供新途径。
2023-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Power-law Temperature Dependence of the Penetration Depth in a Topological Superconductor due to Surface States
我们研究了三维拓扑超导体(TSC)中的磁穿透深度与温度的关系,并考虑了表面态引起的顺磁电流。预测TSC将承载无间隙的2D表面Majorana流体。除了散装为主的伦敦响应,我们确定了一个$T^3$幂律的温度贡献的表面,有效的低温限制。我们的系统是完全带隙的散装,并应相比,散装节点超导,也表现出幂律行为。穿透深度的幂律温度依赖性可以是拓扑超导性的一个指标。
2020-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Josephson Diode Effect in Topological Superconductor
本文研究拓扑约瑟夫森结中的二极管效应,发现拓扑相并非总能带来高效率,但显著效应与拓扑相变边界特定区域重合,表明拓扑超导可用于增强JDE,且JDE可作为拓扑相指示器。
2024-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A deep learning approach to search for superconductors from electronic bands
本研究提出用深度学习方法BNAS挖掘电子能带结构与超导转变温度的关联,借助注意力机制定位超导相关能带区域,预测了潜在超导体,为超导机制研究提供新视角。
2024-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fidelity in topological superconductors with end Majorana fermions
引入保真度和保真度磁化率来研究具有末端马约拉纳费米子的拓扑超导体。通过求解Bogoliubov-de Gennes方程,建立了计算保真度和保真度磁化率的一般形式。结果表明,对于均匀Kitaev线,保真度磁化率在拓扑量子相变点处有一个峰值,可以作为拓扑量子相变的有效指示,而拓扑量子相变是Majorana费米子出现的信号.在这种形式主义的影响的障碍进行了调查。我们考虑了三个无序系统,并观察到保真度磁化率峰。通过对磁化率峰的分析,我们发现局域势无序和跳跃无序都能使相变点移动,而非对角无序对相变点的移动没有明显的影响。我们的结果证实了拓扑量子相变的存在对这些无序是稳健的,而相变的行为可能会受到无序的影响。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Linear Magnetoresistance and Anomalous Hall Effect in the Superconductor NiBi$_{3}$
本文通过磁输运测量发现超导体 NiBi$_{3}$ 单晶中存在线性磁阻与反常霍尔效应等非常规磁现象,揭示了磁涨落对电荷输运的重要作用及其磁性与拓扑交织的电子结构。
2025-08-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nonlocal Majorana polarization in non-Hermitian topological superconductors
Institute of Mathematical Sciences(马蒂亚斯科学研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立学院);Uppsala University(乌普萨拉大学);University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学)
研究将非局域马约拉纳极化概念扩展到非厄米领域,通过考虑双正交本征态及探索不同非厄米超导系统展示其效用,能区分多种态,还引入极化灵敏度概念,发现非厄米性可增强马约拉纳零模鲁棒性。
2026-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin response and topology of a staggered Rashba superconductor
反转对称性是非常规超导体中的一个关键对称性,甚至它的局部破缺也会产生深远的影响。对于反转对称系统,有一个微观层面上的自旋轨道耦合与本地缺乏反转和杂交条款,“恢复”反转之间的竞争。研究了具有交替镜像对称破缺的层状系统,在强自旋轨道耦合的情况下,考虑了不同超导序参量的自旋响应,研究了这种竞争.我们发现,签名的本地非中心对称性,如自旋单重态超导体的$T\rightarrow 0$的自旋磁化率增加,坚持甚至到准三维制度。这导致方向相关的自旋响应,从而可以区分不同的超导序参量。此外,我们在对称指标分析中确定了几个可能具有拓扑超导相的区域。我们的研究结果可能有直接的相关性,最近报道的铈基超导体CeRh $_2$作为$_2$和超越。
2021-03-10 cond-mat.supr-con
Classification of Crystalline Topological Insulators and Superconductors with Point Group Symmetries
晶体拓扑相是近年来实验和理论研究的热点。主要进展包括通过对称性指标对晶体物质进行完整的基本能带表示分析,以及发现高阶铰链和角态。然而,目前对这些阶段的分类办法要么是隐含的,要么是范围有限的。本文提出了一种新的明确分类晶体拓扑绝缘体和超导体的方案。这些阶段的保护结晶点群对称性,其特征在于散装拓扑不变量。分类范式概括了Clifford代数扩展过程中的每个Altland-Zirnbauer对称类,并利用代数,其中包括点群对称。所有点群对称性的三维晶体的明确的结果,以及所有的对称层组的二维晶体。我们讨论了未来的扩展治疗磁性晶体和缺陷或高维系统,以及弱和脆弱的不变量。
2019-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological and nodal superconductor kagome magnesium triboride
近年来,可果美化合物引起了人们极大的兴趣,并在超导和拓扑学等领域取得了很大的进展。在这里,我们预测一个不同的kagome三硼化镁(MgB 3)超导体的计算Tc ~12.2 K和Tc ~15.4 K的外部应力,可能是最高的报告中的各种kagome型超导体。我们揭示了它的各种奇异的物理性质,包括范霍夫奇点,平带,多狄拉克点,和非平凡拓扑。该系统可以用费米面上具有高度各向异性超导带隙的双带模型来描述。它的拓扑和节点超导性质是由最近开发的对称性指标方法揭示。我们的研究结果表明,MgB 3可以成为一个新的平台,研究奇异物理在kagome结构,并铺平了道路,寻找更多的超导体和拓扑材料与XY 3型kagome晶格。
2023-01-28 cond-mat.supr-con
Non-Hermitian second-order topological superconductors
基于非布洛赫能带理论,研究了二维非厄米二阶拓扑超导体中非厄米性与拓扑的相互作用,发现非厄米性驱动体态和边缘模式向相反角落聚集并打破马约拉纳角模式简并,揭示了$Z_2$趋肤效应等普适特征。
2024-03-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Mass enhancement in multiple bands approaching optimal doping in a high-temperature superconductor
磷族化合物为研究多带高温超导体中的量子临界效应提供了机会。准粒子质量发散附近的最佳掺杂,观察到在两个主要类别的高温超导体,磷族化合物和铜酸盐,是一个直接的实验指标,增强电子相互作用,伴随着量子临界。BaFe 2(As 1-xPx)2中所有费米面口袋上的准粒子是否受到量子临界性的影响是一个悬而未决的问题,高磁场下的比热测量可以直接解决这个问题。在这里,我们报告比热测量高达35 T的BaFe 2(As 1-xPx)2在宽的掺杂范围内,0.44 <= x <= 0.6。我们观察到饱和的C/T在正常状态下,在所有的掺杂超导性被完全抑制。我们的测量结果表明,准粒子质量增加到最佳掺杂在多个口袋,其中一些表现出更强的质量增强比以前报道的量子振荡的一个口袋。
2018-09-24 cond-mat.supr-con
Real space renormalization of Majorana fermions in quantum nano-wire superconductors
应用实空间量子重整化群方法研究了一维无自旋p波超导体链中的拓扑量子相变。我们研究了Kitaev链的局域可压缩性和基态保真度。我们表明,拓扑相变的信号是由最大的局部压缩性在量子临界点的化学势调谐。此外,在拓扑量子临界点处基态保真度的突然下降和保真度磁化率的发散被用来作为拓扑量子相变的适当指示,这标志着Majorana费米子的出现.我们还给出了临界点附近基态保真度的标度分析,揭示了拓扑相变的普适信息。
2017-01-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Spin Fluctuations and Unconventional Superconductivity in the Fe-based Oxypnictide Superconductor LaFeAsO_0.7 probed by 57Fe-NMR
本文报道了贫氧铁基氧磷属化合物超导体LaFeAsO $_{0.7}$($T_{c}=$ 28 K)的$^{57}$ Fe-NMR研究。在超导态下,$^{57}$ Fe-Knight位移$^{57}K$的自旋分量在低温下几乎降为零,核自旋-晶格弛豫速率$^{57}(1/T_{1})$呈现出类似于$T^{3}$的依赖性,而在$T_{c}$下方没有相干峰,这为自旋-单态Cooper配对形成的非常规超导态提供了有力的证据.所有这些事件$T_c$以下的扩展s $_{\pm}$波配对与费米面之间的顺序参数的符号反转一致的争论。在正常态下,我们发现Fe和As位的$1/T_1T$在冷却时都有显著的降低,这是由于在室温以下冷却时,整个${\bm q}$空间的自旋涨落的低能谱权重降低所致.这种行为从未在其他强关联超导体中观察到,在这些超导体中,反铁磁相互作用在介导库珀配对中起着至关重要的作用。
2008-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous proximity effect under Andreev and Majorana bound states
本文理论研究了Rashba纳米线正常金属/扩散正常金属/超导体结中的反常邻近效应,发现零能峰对无序的鲁棒性依赖于超导体长度,可作为区分平庸安德烈耶夫束缚态与拓扑马约拉纳束缚态的关键指标。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Odd-frequency pairing in a nonunitary p-wave superconductor with multiple Majorana fermions
奇频库珀对由于便于研究包括马约拉纳费米子在内的拓扑超导体的边缘态而受到人们的关注。虽然一个无自旋p波超导体在一个拓扑相中只有一个马约拉纳费米子,但有磁场的系统可以达到多个马约拉纳费米子的拓扑相。为了区分这些多个马约拉纳费米子相位,我们相关的能谱与奇频率对振幅增加系统的大小。系统大小依赖性告诉我们三条信息:边缘处的马约拉纳费米子数量的奇偶性,具有不同局域长度的马约拉纳费米子对应的低能模的数量,以及马约拉纳费米子的指纹。此外,我们提出的空间依赖性的奇频f矢量,这是从奇频对振幅和自旋结构的奇频库珀对。我们发现,奇数频率的f向量是固定在同一方向上的任何拓扑相位。此外,我们还发现奇频库珀对的自旋态倾向于朝向磁场的方向。我们的研究结果强调了奇频库珀对可以作为多个马约拉纳费米子的检测和拓扑相位之间的区别的一个很好的指标。
2022-05-06 cond-mat.supr-con
Probing unconventional superconductivity in inversion symmetric doped Weyl semimetal
非常规超导性已被预言出现在掺杂的反转对称Weyl半金属(WSM)的拓扑非平凡费米面。特别地,理论上预测了Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态和节点BCS态是反转对称掺杂WSM中可能的超导配对态。为了解决首选的配对状态,我们从理论上研究了两个独立的四终端量子输运方法,每个方法在掺杂的WSM中存在FFLO和节点BCS状态时都表现出独特的电学特征。我们首先介绍了一个约瑟夫森结,它由一个掺杂的WSM和一个s波超导体,我们表明,在s波超导体中的横向均匀电流的应用有效地取消了掺杂的WSM中的FFLO态携带的动量。从我们的数值分析,我们发现在约瑟夫森电流振幅在有限的均匀电流在s波超导体,作为一个指标的FFLO状态掺杂WSM的峰值。此外,我们表明,使用四端测量配置的节点可能会被转移的横向均匀电流在掺杂的WSM的应用程序。我们分析了拓扑相变诱导的节点对湮灭在非平衡状态下通过构建相图,我们发现一个特征的状态密度的减少,作为一个签名的量子临界点的拓扑相变,从而确定节点BCS状态掺杂WSM。
2016-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Higgs Condensates are Symmetry-Protected Topological Phases: II. $U(1)$ Gauge Theory and Superconductors
在有间隙和保持对称的物质状态中对希格斯相进行分类是一个概念上的挑战。我们证明了$U(1)$ Higgs相是一种受保护的拓扑相,并导出了适用于动态电磁场处理的超导体的拓扑响应理论和边界反常.这推广了Verresen等人对离散规范理论的讨论,arXiv:2211.01376。我们发现,在$d$空间维度的希格斯相是在一个非平凡的SPT类保护的全球$U(1)$对称性与希格斯场,和$d-2$形式$U(1)$磁对称性,与磁单极子的情况下。在$d=2$中,这给出了一个在传统对称性之间具有混合霍尔响应的SPT,而在$d=3$中,我们得到了一个由0-形式和1-形式对称性保护的新SPT,其2+1d边界异常由超流体满足。超导体的标志性特性--电磁学的希格斯相位--可以从这个SPT响应中重现。例如,约瑟夫森效应直接来自上述边界超流体。除了这种最低限度的方法是补充朗道-金兹伯格理论,其非微扰性质是有用的情况下,波动是显着的。我们证实了这一点,通过预测的稳定性的约瑟夫森效应后,引入单极$U(1)$格点规范理论,从收费1希格斯相的限制阶段调谐导致在交界处的量子临界点。此外,这一观点揭示了意想不到的联系,例如超导体表面的持续电流是如何从广义无源泵中产生的。我们还处理部分希格斯阶段的概括,包括“2 e”凝聚在电子超导体,对应于丰富的拓扑秩序。
2023-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Low-temperature Magnetic Fluctuations Investigated by $^{125}$Te-NMR on the Uranium-based Superconductor UTe$_{2}$
本研究通过$^{125}$Te-NMR测量铀基超导体UTe$_{2}$的奈特位移与弛豫率,揭示其磁涨落从高温各向同性到40K以下各向异性的转变,且磁涨落由U原子双梯结构内的$q_a$=0铁磁涨落主导。
2023-05-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single ferromagnetic fluctuations in UCoGe revealed by 73Ge- and 59Co-NMR studies
对铁磁超导体UCoGe的富锗单晶样品进行了$^{73}$ Ge和$^{59}$ Co的核磁共振(NMR)和核四极共振(NQR)测量。由NQR和NMR计算得到的$^{73}$ Ge的NQR参数与另一种同结构铁磁超导体URhGe的NQR参数接近。当磁场平行于$b$或$c$轴时,Ge和Co位的Knight位移彼此成比例。Ge的超精细耦合常数与Co的超精细耦合常数接近,而$a$和$b$轴的自旋极化率的巨大差异可能会导致超导电性和铁磁性对平行于这两个方向的场的不同响应.在5 K以上,两个位置的核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$的温度依赖性是相似的。这些结果表明,巡游U-$5f$电子负责在该化合物的铁磁性,与以前的研究一致。讨论了这三种铁磁超导体的异同。
2018-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana Zero Modes and Topological Nature in Bi2Ta3S6-family Superconductors
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);School of Mathematics and Physics, University of Science and Technology Beijing(北京科技大学数理学院);Condensed Matter Physics Data Center, Chinese Academy of Sciences(中国科学院凝聚态物理数据中心)
研究Bi2Ta3S6家族超导体的拓扑性质,通过计算拓扑边态的g因子揭示马约拉纳零模的形成条件,发现Bi单层在超导体中可产生角状马约拉纳零模。
2026-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Density wave order with antiphase feature associated with the pseudogap in cuprate superconductor Bi2+xSr2-xCuO6+delta
本文通过STM/STS技术在Bi2+xSr2-xCuO6+delta中发现与赝能隙相关的反相LDOS调制,揭示了其可能是有限动量安培配对导致的对密度波,为理解赝能隙相提供了深刻见解。
2025-03-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge-6e superconductivity from doping SU(3) spin liquids
University of Maryland(马里兰大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Pittsburgh(匹兹堡大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
研究通过掺杂SU(3)对称自旋液体实现6e电荷超导性,以双层三角晶格哈伯德模型为平台,用互补部分子构造分析相关自旋液体,发现不同掺杂方式可产生多种超导相等,揭示了对称性等因素协同产生6e电荷超导性的自然环境。
2026-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of Ferroelectricity and Superconductivity with Nontrivial Electronic Topology in Fluorinated Nb2N
本文通过第一性原理计算发现氟化二维Nb2N中H3-Nb2NF2兼具垂直铁电性、非平凡拓扑和10 K超导,而H1-Nb2NF2的Tc达32 K,为电场调控超导-铁电切换器件提供了理论依据。
2024-04-30 cond-mat.supr-con
Higher-order topological and nodal superconducting transition-metal sulfides MS (M = Nb and Ta)
本研究结合超导体密度泛函理论与对称性指标,预测过渡金属硫化物MS(M=Nb和Ta)具有Z4=2的高阶拓扑与节点超导性,其Tc高于Nb/Ta金属超导体,可通过电子掺杂和轻同位素提升,为拓扑量子领域研究与器件应用提供新平台与理论支撑。
2023-08-26 cond-mat.supr-con
Effect of superconductivity by Nb and V substitution in kagome CaPd5
Henan Normal University(河南师范大学);Suzhou University of Science and Technology(苏州科技大学);East China Normal University(华东师范大学);Jinan University(暨南大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所)
通过铌和钒取代kagome结构CaPd5,发现新的kagome超导体,具有较高的超导转变温度和拓扑特性。
2025-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Symmetries, Length Scales, Magnetic Response and Skyrmion Chains in Nematic Superconductors
该研究揭示向列超导体中混合简正模引发磁响应自发扭转的机制,发现低场下的斯格明子链及高场下的三角晶胞相变,提出可用于识别向列超导材料的实验标识,并发展了通用的涡旋晶格晶胞计算新方法。
2023-05-15 cond-mat.supr-con
Möbius topological superconductivity in UPt$_3$
经过三十多年的深入研究,重费米子超导体UPt $_3$中的多重超导相和奇宇称库珀对已被阐明。我们确定了一个时间反演不变的超导相的UPt $_3$作为最近提出的拓扑非对称超导。结合UPt $_3$的能带结构、$P6_3/mmc$空间群对称性所允许的$E_{\rm 2u}$表示的序参数和$K$-理论的拓扑分类,我们证明了滑移对称性所丰富的三维DIII类的非平凡$Z_2$-不变量.相应地,在表面布里渊区边界处出现了双马约拉纳锥表面态。此外,我们显示了各种表面状态,并阐明了晶体对称性的拓扑保护。对应于可调外尔点的Majorana弧出现在时间反演对称破缺的B相中。揭示了镜像陈数保护的Majorana锥和滑移缠绕数保护的Majorana平带。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$4π$-periodic supercurrent tuned by an axial magnetic flux in topological insulator nanowires
拓扑绝缘体(TI)纳米线与传统超导体相邻被提出作为实现拓扑超导性和马约拉纳零模(MZM)的可调谐平台。使用轴向磁通量$Φ$来完成调谐,其允许将系统从$Φ=0$处的平凡变换到当半个磁通量量子$Φ_0/2$穿过导线的横截面时的拓扑非平凡。在这里,我们探讨了预期的拓扑转变在TI线为基础的约瑟夫森结作为磁通量的函数,通过探测的$4π$周期分数的超导,这被认为是一个指标的拓扑超导性。我们的数据表明,这种$4π$ -周期性的超电流是在较低的磁场主要是平凡的起源,但在磁场以上的$\simΦ_{0}/4$拓扑$4π$ -周期性的超电流接管。
2021-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in cubic noncentrosymmetric PdBiSe Crystal
由于非中心对称超导体中存在Rashba型反对称自旋轨道耦合,自旋单线态和自旋三线态超导配对态将发生混合。与低对称性(四斜或单斜)NCS不同,立方NCS的宇称在空间上是各向同性破缺的,并且在一定条件下还可以导致磁态和超导态的共存。由于立方NCS中存在非常规超导相的可能性很大,本文报道了立方非中心对称PdBiSe单晶的成功形成,其晶格参数a = 6.4316 μ m,空间群为P2_13(空间群no.198),通过电输运和交流磁化率测量,在低于1.8K的温度下经历了超导过渡态。由于PdBiSe中存在高Z(原子序数)元素,因此可以预期PdBiSe具有显著的Rashba型反对称自旋-轨道耦合强度,从而使其成为非常规超导体的潜在候选者。
2014-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Prediction of Ambient-Pressure High-Temperature Superconductivity in Doped Transition-Metal Hydrides
本研究预测载流子掺杂的本征非金属过渡金属氢化物可在环境压力下实现高温超导,发现 $\rm MgAlFeH_6$ 的 $T_c$ 约130 K,并提出以平均投影电子态密度作为低成本筛选指标。
2025-07-26 cond-mat.supr-con
Theory of weak symmetry breaking of translations in $\mathbb{Z}_2$ topologically ordered states and its relation to topological superconductivity from an exact lattice $\mathbb{Z}_2$ charge-flux attachment
我们研究$\mathbb{Z}_2$拓扑有序状态丰富的平移对称性,采用最近开发的二维玻色化方法,实现了一个确切的$\mathbb{Z}_2$电荷通量附件的晶格。这种状态可以显示平移的“弱对称性破缺”,其中哈密顿量和基态都保持完全平移不变,但对称性被它的任意子准粒子“破缺”,在这个意义上,它的作用将它们映射到不同的超选择扇区。我们证明了这种现象发生时,费米子自旋形成一个弱拓扑超导体的形式的二维堆叠的一维Kitaev线,导致有趣的性质,有没有本地运营商,可以运输的$π$通量准粒子通过一个单一的Kitaev线的费米子自旋而不支付能隙,尽管真空保持完全平移不变。我们解释了为什么这种现象发生手牵手与其他先前确定的奇特的功能,如基态简并依赖于尺寸的环面和外观的悬空边界马约拉纳模式在某些$\mathbb{Z}_2$拓扑有序状态。此外,通过扩展的$\mathbb{Z}_2$电荷通量附件开放的晶格和圆柱体,我们构建了一个精确的可解模型提供了一个精确的描述,他们的色散马约拉纳无隙边界模式。我们还回顾了$\mathbb{Z}\times (\mathbb{Z}_2)^3$分类的二维BdG哈密顿(D类)丰富的平移对称性,并提供其强大的稳定性对相互作用和自平均的障碍,保持平移对称性的参数。
2021-05-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$Z_4$ Topological Superconductivity in UCoGe
拓扑非对称晶体超导(TNCS)是一个有趣的物质相,提供了一个平台来研究拓扑,超导性和非对称晶体对称性之间的相互作用。有趣的是,一些TNCS被分类为$Z_4$拓扑相,它们具有独特的表面状态,称为莫比乌斯带或沙漏,并且在对称超导体中没有实现。然而,据我们所知,$Z_4$ TNCS的物质实现从未为人所知。在这里,我们提出,在压力下的UCoGe的顺磁超导相是一个有前途的候选人$Z_4$ -非平凡的TNCS丰富的滑移对称性。通过推导$Z_4$不变量与费米面拓扑关系的公式,计算了UCoGe的$Z_4$不变量.应用公式和先前的从头计算,我们澄清,三个奇宇称表示,出四个,是$Z_4$ -非平凡的TNCS,而另一个也是$Z_2$ -非平凡的TNCS。我们还讨论了可能的$Z_4$ TNCS在铬和相关材料。
2019-06-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-field magneto-optical imaging of superconducting critical states beyond 10 T using a paramagnetic garnet sensor
Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Department of Physics, Nagoya University(名古屋大学物理学系)
本文提出一种磁光成像技术,用于在高达13特斯拉的稳态磁场中可视化超导临界状态,通过参数磁性Nd-石榴石指示剂与偏振显微镜系统结合,实现了铁基超导体Ba(Fe1-xCox)2As2在12K和20K下的磁通分布成像,并重建了临界电流密度的空间分布。
2026-04-28 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Nematic order in topological SYK models
研究SYK型相互作用对多轨道拓扑模型的影响,发现其相图在高温下呈现非费米液体,低温下出现具有向列输运的激子凝聚体。
2023-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con